4.1 研究区域的确定 本文在计算前对研究区域进行了简化。在实际的模拟中，通过车厢纵向中心面将长度方向分成两个对称的部分，计算时只对其中的一半进行模拟。这样既减少了工作量，又可以减少由于车厢长宽比过大引起的误差。 4.2 边界条件的确定 客室端部（端门与内侧墙），因不直接与车外进行热交换，视为绝热边界； 计算中所取的另一侧端面（假想端面）视为绝热边界； 车顶、车底与车体侧壁受室内外温差作用，对车内产生热负荷，将该热负荷做定热流处理。 本文流体按单相处理，不考虑湿度的影响，只将温度、速度场作为研究对象。 空调工况参数：送风量44003/h，置换通风要求在低速条件下送风，在风量一定的情况下，风口尺寸要有相应的变化；又因为直接送入人的工作区，故要求温度不宜过低。 取风口面积为1.35×0.30，共20个风口，送风温度为18℃。 4.3数学模型及求解[51] 本课题在紊流主区采用K/ε模型，但由于有浮升力的存在，所以在K, ε方程中要考虑浮升力的影响。在壁面附近粘性支层中,采用壁面函数法。 控制方程的通用形式为 ： （1）
式中:
Ф：表示通用因变量； Г：表示任意变量的扩散系数； ：表示任意变量的源项。 网格划分采用不均匀网格，主要考虑座椅、椅背等固体障碍物的影响。在划分网格时首先考虑固体障碍物及进排风口的位置，并将靠近它们及壁面处的网格划小，在其他区域尽量使网格均匀。 人在室内要占据一定的空间，由此对气流运动要产生一定的影响。本文将人体散热处理为二人组及三人组的面热源。 确定以下送风方式为研究对象。 图2 送风模型图 其中，送风口设在距离地面0.43米处，设20个风口，面积为0.3*1.35ｍ，风速0.15ｍ／ｓ，两侧送风，顶部两侧出风。X方向取两侧与中间共三个断面（见图1A-A、B-B、C-C）进行研究，Z方向分别取高度为0.1m、0.5m、1.2m、1.7m处的数值，Y方向对应于左右侧座椅中间位置进行研究。 5 模拟结果分析
取每个截面两侧座椅中间处的温度数值的平均值作为每截面的温度数值列成图表，其结果如图3。 5.1典型断面流场分析 从图表中可以看出，由于热源分散且左右两侧热源不均等，温度分层不够明显。但除了车厢壁面附近以外，工作区两侧温度差别不大，垂直温度梯度小，所以没有明显的温差感觉，对于人体的舒适性影响不大。B-B截面工作区平均温度为24.6℃,排风温度为25.2℃,工作区平均风速为0.16m/s,由于热压不均衡，左侧送风口处速度略高，为0.33m/s,但很快衰减，在上升热气流作用下进入工作区，至出风口处风速增加，但对工作区没有影响。 图3 温度模拟结果
经观察,各断面的温度分布类似,故以B-B断面为例，进行流场及舒适度的分析。
图4 送风温度为18℃时B-B截面处的速度立面图 5.2 舒适性分析 [6] 根据Fanger教授的热舒适方程式， PMV=(0.303e-0.036M+0.028){M-W-3.05*10-3[5733-6.99(M-W)-Pa]-0.42[(M-W)-58.15]-1.7*10-5M(5867-Pa)-0.0014M(34-ta)-3.96*10-8fcl[(tcl+273)4-(trp+273) 4]-fclhc(tcl-ta)} (2) (责任编辑：admin) |
